一种新型分等级结构镍锰酸锂正极材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种分等级结构镍锰酸锂正极材料及其制备方法，涉及锂离子电池领域。可通过水热法结合程序控温煅烧选择性合成该分等级结构的镍锰酸锂。该方法包括以下步骤：首先，将一定量镍源和锰源溶解在去离子水和乙二醇的混合溶剂中，再将一定量氟化胺和沉淀剂溶解到混合溶液并磁力搅拌直至充分溶解，然后转移到反应釜中进行水热反应即可得到前驱体。将所得的前驱体和一定量碳酸锂充分混合后高温煅烧可得到镍锰酸锂产物。实验结果表明，采用此种方法得到的镍锰酸锂是由米状纳米颗粒二次组装而成的微米球，粒径为为～5μm，并且在2C倍率下，经过200次循环后，所得到的样品的放电容量为140mAh g

Preparation method of a new type of graded structure lithium nimmanganate cathode material

【技术实现步骤摘要】
一种新型分等级结构镍锰酸锂正极材料的制备方法
本专利技术涉及微纳组装分等级材料的制备领域，具体而言，涉及一种新型分等级结构镍锰酸锂正极材料的制备方法。
技术介绍
随着移动电子设备，电动汽车和其他大功率设备的发展，人们对于高能量密度，高电压和高循环稳定性的锂离子电池(LIBs)的需要迫在眉睫。镍锰酸锂以其高操作电压高理论容量和环境友好性的特点引起了人们的关注，并且被认为是在高电压锂离子电池领域最有前途的正极材料。合成镍锰酸锂正极材料的方法有很多，例如固相反应法，共沉淀法，溶胶-凝胶法，熔融盐法，微波辅助法等。研究表明，不同的合成方法对产物的形貌和纯度有很大的影响，这可能会进一步影响电池的电化学性能。与其他传统方法相比，值得强调的是，水热法容易选择性地控制形貌和粒径。在各种形貌中，具有微纳组装分等级结构的材料得到了更多的关注，原因是它们拥有纳米和微米材料的优势。一方面，纳米材料可以缩短锂离子的扩散路径进而电池的比容量，另一方面，采用微米尺寸的材料，可以有效地降低边缘效应并且导致更高的振实密度进而提高电池的循环稳定性，对增加电池的能量密度也有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型分等级结构镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)溶液A的制备：将4-6毫摩尔镍源和12-18毫摩尔锰源溶解在30-40毫升去离子水中，并磁力搅拌均匀，在磁力搅拌作用下将4-6毫摩尔氟化胺加入上述溶液中；/n(2)溶液B的制备：将30-40毫升乙二醇加入溶液A中，在磁力搅拌混合均匀后将20-30毫摩尔的沉淀剂加入上述溶液中；/n(3)前驱体的制备：将溶液B转移到水热反应釜中进行水热反应，温度130-150摄氏度，反应时间18-24小时，待反应釜自然冷却后，将产物收集并用二次水和乙醇洗涤，后干燥，得到前驱体；/n(4)终产物的制备：将(4)所得的前驱体与8-1...

【技术特征摘要】
1.一种新型分等级结构镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)溶液A的制备：将4-6毫摩尔镍源和12-18毫摩尔锰源溶解在30-40毫升去离子水中，并磁力搅拌均匀，在磁力搅拌作用下将4-6毫摩尔氟化胺加入上述溶液中；
(2)溶液B的制备：将30-40毫升乙二醇加入溶液A中，在磁力搅拌混合均匀后将20-30毫摩尔的沉淀剂加入上述溶液中；
(3)前驱体的制备：将溶液B转移到水热反应釜中进行水热反应，温度130-150摄氏度，反应时间18-24小时，待反应釜自然冷却后，将产物收集并用二次水和乙醇洗涤，后干燥，得到前驱体；
(4)终产物的制备：将(4)所得的前驱体与8-12毫摩尔碳酸锂混合后在高温700-800摄氏度下煅烧3-5小时，可得到镍锰酸锂终产物。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中镍源和锰源的摩尔比为1∶3，摩尔量分别为5和15毫摩尔，氟化胺的摩尔量为5毫摩尔，去离子水的体积为35毫升，磁力搅拌时间为20分钟。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中乙二醇的加入量为35毫升，沉淀剂的加入量为25毫摩尔。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中水热反应的温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅涛，李静，杨凯，王贤保，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42